Классификация программных продуктов. Операционные системы: назначение, функции. Носители информации: жесткие и гибкие диски, CD, DVD. Файлы и каталоги, имена дисков, файлов.
Классификация программных продуктов. Операционные системы: назначение, функции. Носители информации: жесткие и гибкие диски, CD, DVD. Файлы и каталоги, имена дисков, файлов.
На прошлом уроке мы рассмотрели архитектуру и аппаратное устройство компьютера. Однако без программного обеспечения все это, как иногда говорят, «железо», не может функционировать. Сегодня на уроке мы рассмотрим: классификацию программных продуктов, назначение и функции операционной системы, что такое файлы и каталоги, а также где и как хранится программное обеспечение.
П.1 КЛАССЫ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ.
Классы программных продуктов.
Для поддержки информационной технологии в этих областях выделим соответственно три класса программных продуктов, представленных на схеме
(рисует схему на доске)
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Системное программное обеспечение
Опр.1 Системное программное обеспечение (System Software) - совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.
Системное программное обеспечение направлено:
на создание операционной среды функционирования других программ;
на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).
Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей - профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора.
Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами,
но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.
1.2 Пакет прикладных программ
Опр.2 Пакет прикладных программ (application program package) - комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.
Пакеты прикладных программ (ППП) служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.
Установка программных продуктов на компьютер выполняется квалифицированными пользователями, а непосредственную их эксплуатацию осуществляют, как правило, конечные пользователи - потребители информации, во многих случаях, деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.
1.3 Инструментарий технологии программирования
Опр.3 Инструментарий технологии программирования - совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.
Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ.
Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты.
Минимальный состав системного программного обеспечения современных персональных компьютеров.
В поставку персонального компьютера для обеспечения его нормального функционирования обычно входят:
- операционная система MS DOS;
- текстовая оболочка операционной системы Norton Commander;
- графическая оболочка операционной системы Windows;
- утилиты для обслуживания файлов, обеспечения надежной работы ЭВМ - Norton Utilities;
- программы диагностики и тесты ЭВМ.
Возможны и другие варианты комплектации. Следует помнить, что системное программное обеспечение является платформой для установки инструментария технологии программирования и прикладного программного обеспечения.
П.2 ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ: НАЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ
(вступительное слово)
Мы с вами рассмотрели классы программных продуктов: системное программное обеспечение, пакет прикладных программ, инструментарий технологии программирования, и сейчас мы рассмотрим поподробнее один из видов системного программного обеспечения – операционные системы, их функции и назначение.
Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.
(Запишите определение)
Опр.4 Операционная система – обеспечивает целостное функционирование всех устройств компьютера. Предоставляет пользователю доступ к управлению компьютером, а также упорядочивает и хранит информацию во внешней памяти компьютера.
2.1 Классификация ОС
Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.
Ниже приведена классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.
2.2 Особенности алгоритмов управления ресурсами
От эффективности алгоритмов управления локальными ресурсами компьютера во многом зависит эффективность всей сетевой ОС в целом. Поэтому, характеризуя сетевую ОС, часто приводят важнейшие особенности реализации функций ОС по управлению процессорами, памятью, внешними устройствами автономного компьютера. Так, например, в зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором, операционные системы делят на многозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользовательские, на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.
Мы с вами рассмотрим только понятие многозадачных и многопользовательских операционных систем
Запишите:
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:
однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и
многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).
Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.
Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.
Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:
однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);
многопользовательские (UNIX, Windows NT).
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.
2.3 Состав операционной системы
В состав операционной системы входят:
драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Каждому устройству свой драйвер;
командный процессор, специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их;
в состав современных операционных систем входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс;
программный модуль, управляющий файловой системой - обеспечивает обмен файлами между устройствами;
сервисные программы или утилиты – позволяют обслуживать диски, выполнять операции с файлами, работать в компьютерных сетях;
справочная система – позволяет оперативно получить необходимую информацию о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных устройств.
Подготавливается к следующему уроку
При включении компьютера происходит загрузка ОС в оперативную память.
Диск, на котором хранится ОС и с которого происходит загрузка ОС называется системным.
П.3 ФАЙЛЫ И КАТАЛОГИ
А теперь поговорим о том, как хранятся где и как хранятся программное обеспечение компьютера.
Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.
Опр.5 это определенное количество информации (программа или данные), имеющие имя и хранящееся в долговременной памяти.
Длина файла может, как угодно меняется – от одного байта до десятков мегабайт (в пределах емкости данного диска).
В файлах хранится любая информация, которая может быть обработана компьютером: текстовые документы, исходные тексты программ, условные коды и т.д.
Каждый файл, как и человек, имеет свое имя. Имя файла разделено на две части точкой: собственное имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.д.). Собственное имя файлу дает пользователь, а его тип обычно задается программой.
Нарисуйте в тетради таблицу
Тип файла
Расширение
Исполняемые программы
.exe, .com
Текстовые файлы
.txt, .doc
Графические файлы
.bmp, .gif, .jpg
Звуковые файлы
.wav, .mid
Видеофайлы
.avi
Web-страницы
.htm
Программы на языках программирования
.bas, .pas
В различных операционных системах существуют различные форматы имен. В операционной системе MS-DOS собственное имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например: proba.txt.
В операционной системе Windows имя файла может имеет до 255 символов, причем можно использовать русский алфавит, например: Единицы измерения информации.doc
На винчестере могут находится тысячи и даже десятки тысяч файлов, ориентироваться в которых практически невозможно, если не разбить их на тематические группы (приводит пример).
Опр.6 Поименованная группа файлов называется каталогом.
(дает объяснения понятия каталог)
В одном каталоге не могут быть зарегистрированы файлы с одинаковыми именами (приводит пример).
Каталог иногда называют директорией.
Каталог может включать в себя несколько других каталогов (подкаталогов) и входить в состав другого каталога (надкаталога). Логический диск также является каталогом самого высокого уровня – корневым каталогом. Таким образом, на диске образуется система каталогов, имеющая древовидную структуру, например:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Пусть в какой-то организации (офисе фирмы, конструкторском бюро и т.п.) три сотрудника по фамилиям Иванов, Петров и Сидоров используют для работы один компьютер и, чтобы упорядочить информацию с которой работает каждый из них, на диске С: выделены три каталога IVANOV, PETROV и SIDOROV (см. рисунок). Предположим, что Иванов использует компьютер в двух целях- готовит деловые (или какие-то другие) документы и играет (конечно, в свободное время) в компьютерные игры. Поэтому он выделил в своем каталоге IVANOV два подкаталога TEXTS (для текстов) и GAMES (для игр). В каталоге GAMES, в свою очередь, выделены два других подкаталога- CHESS (для шахмат) и GAMES (для остальных игр). Петров выделил в своем каталоге четыре подкаталога, а Сидоров решил подкаталогов не создавать (наверное, он не часто пользуется компьютером).
Так могла образоваться изображенная на рисунке система каталогов, называемая деревом каталогов.
Обратите внимание, что на диске могут быть каталоги с одинаковыми именами, но они должны находиться в разных надкаталогах. Например на рисунке, каталог GAMES находится в надкаталоге IVANOV, но сам является надкаталогом для другого каталога с тем же именем GAMES .
Каталог, работа с которым ведется в данный момент времени называется текущим. Каталоги похожи на папки, в которые вкладываются листы бумаги с какой-то информацией. Кстати, в операционной системе WINDOWS каталоги так и называются - папками (folders). А вот роль листов бумаги, вкладываемых в папки, играют файлы.
П.4 ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
(вступление) У человека всегда была потребность сохранить результаты его трудов, будь они материальными или умственными. Для этой цели издавна использовались различные способы: древний человек вёл записи с помощью рисунков, т. к. он не владел письменностью, с появлением письменности появилась, и возможность более информативно излагать свои мысли, для чего стали использоваться глиняные таблички, папирусы, бумага, береста и даже каменные стены.
С развитием компьютерной техники объёмы информации в электронной форме начали стремительно возрастать. Программы для ПК и объём обрабатываемой и сохраняемой ими информации исчисляется не десятками или сотнями килобайт, как на заре компьютерной эры, а десятками и сотнями мегабайт, к тому же возросла и ценность самой информации. Всё это обусловило потребность в ёмких, быстрых и надёжных устройствах записи информации.
Мы уже с вами говорили об устройствах хранения информации, когда разбирали архитектуру компьютера. Давайте подробнее рассмотрим эти устройства.
4.1 Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)
НГМД имеют форму диска и помещаются в конверт из плотной бумаги (формат 5,25") или пластмассовый корпус (формат 3,5"). Сейчас используются диски форматом 3,5" и объемом 1,44 Мб.
(на примере разобранной дискеты объясняет принцип работы)
В центре диска имеется отверстие (или приспособление для захвата) для обеспечения вращения диска в дисководе.
Дисковод вращает диск с постоянной угловой скоростью 360 об/мин, при этом магнитная головка устанавливается на определенную концентрическую дорожку, с которой и производится запись/считывания информации.
В защитном корпусе имеется продолговатое отверстие, через которое производится запись/считывание информации.
В дискетах 3,5" защиту от записи обеспечивает предохранительная защелка в левом нижнем углу пластмассового корпуса.
Предназначены для обмена информации между компьютерами
Однако в использовании НГМД есть свои недостатки: на диск можно записать только 1,44 Мб информации, и дискеты очень часто выходят из строя.
В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.
4.2 Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)
Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков,
размещенных на одной оси и вращающихся с большой угловой скоростью (до 7200 об/мин), заключенных в металлический корпус.
(объясняет принцип работы НЖМД)
За счет большой скорости вращения жесткие диски обеспечивают высокую скорость считывания/записи информации, которая у самых высокоскоростных может достигать 30 Мб/с
Объем информации хранящийся на НЖМД занимает до 80 Гб
В целях сохранения информации и работоспособности НЖМД необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы. Падение головки на рабочую поверхность диска может привести к повреждению магнитного слоя или выходу из строя самой головки.
4.3 Оптические накопители
CD-ROM и DVD-ROM накопители используют оптический принцип чтения информации. По внешнему виду, как сами дисководы, так и диски практически не отличаются.
Информация на лазерном диске записана на одну спиралевидную дорожку. Лазерный луч попадает на поверхность вращающегося диска, причем интенсивность отраженного луча, в зависимости от отражающей способности участка дорожки, приобретает значения 0 или 1. С помощью фотопреобразователя световые импульсы преобразуются в последовательности электрических импульсов, которые передаются в компьютер.
На CD-ROM и DVD-ROM дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Производятся также диски петм штамповки. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названия (Read Only Memory – только для чтения).
Существуют CD-R и DVD-R диски (R – recordable, записываемый) и соответственно, CD-R и DVD-R дисководы (объясняет принцип действия дисководов).
Информационная емкость CD-ROM (CD – Compact Disk, компакт диск) диска может достигать до 700 Мб.
На DVD-ROM дисках (DVD – Digital Video Disk) существенно увеличено количество дорожек, а сами дорожки стали тоньше, в результате информационная емкость таких дисков может достигать 8 Гб и более.
Оптические диски позволяют хранить различную информацию: видео, музыку, графику и т.д.м
В целях сохранности лазерные диски необходимо предохранять от механических повреждений (царапин). А также от загрязнения.
Классы программных продуктов
системное программное обеспечение
пакеты прикладных программ
инструментарий технологии программирования
Заголовок 3 Заголовок 415